温度调谐周期极化掺MgO铌酸锂振荡器的实验研究

"温度调谐的周期极化掺氧化镁铌酸锂振荡器 (2011年)" 本文是关于工程技术领域的学术论文，主要研究了周期极化掺氧化镁铌酸锂（PPLN）晶体在光学参量振荡器（OPO）中的应用。研究者通过温度调谐实验，探讨了这种晶体的相位匹配特性，以实现不同波长的中红外激光输出。 标题中的"温度调谐的周期极化掺氧化镁铌酸锂振荡器"指的是利用温度控制来改变周期极化掺氧化镁铌酸锂晶体的光学性质，从而调整光学参量振荡器的工作波长。这种调谐方法是通过改变晶体的热膨胀系数来调整其非线性光学效应，使得在特定温度下，入射光能与晶体内的相位匹配，从而产生所需波长的激光输出。 描述中提到，实验使用了1.064微米的声光调Q Nd:YAG激光器作为泵浦源，该激光器能够提供稳定的能量输入。将PPLN晶体的温度控制在40至200摄氏度范围内，观察到了3.100至3.398微米的闲频光连续可调谐输出。当泵浦光功率达到3.7瓦时，能够得到约1瓦的3.365微米闲频光输出，对应的泵浦光到闲频光转换效率约为27%。此外，在谐振腔内部还观测到了其他激光输出，经过理论分析，这些额外的激光输出是由信号光倍频、泵浦光与信号光的和频，以及泵浦光与闲频光的和频效应产生的。 文章进一步探讨了掺MgO的PPLN晶体的优势，包括大的非线性系数、易于生长、价格低廉、稳定性好且透光范围广泛。同时，它也指出PPLN晶体的不足，如易发生光折变效应、激光损伤阈值较低以及极化电压过大等问题。掺MgO的PPLN晶体可以有效地减轻光折变效应，提升激光损伤阈值，并显著降低极化电压。 这篇论文展示了周期极化掺氧化镁铌酸锂晶体在光学参量振荡器中的潜力，特别是在中红外激光输出调谐方面的应用。通过对晶体温度的精确控制，可以实现不同波长的激光输出，这对于科学研究、医疗技术、环境监测等领域有着重要的意义。同时，文中对其他激光输出的理论分析也提供了对非线性光学过程更深入的理解。